ALAN (Artificial Light at Night)

ALAN steht für Artificial Light at Night, also künstliches Licht in der Nacht: jedes Kunstlicht, das in den Stunden der biologischen Dunkelheit auf Ihre Augen trifft, den zirkadianen Rhythmus stört, Melatonin unterdrückt und auf Dauer die Gesundheit belastet. Für uns bei Mitochondriak® ist ALAN einer der stärksten Störfaktoren des modernen Lebens, denn es bringt nicht nur den Schlaf durcheinander, sondern auch den Takt Ihrer Mitochondrien.

Zu ALAN zählt alles, was nach Sonnenuntergang leuchtet: Smartphone, Tablet, LED-Deckenlampe und Fernseher, dazu Straßenlaternen und Leuchtreklamen, deren Licht ins Schlafzimmer fällt. Für uns beginnt die Geschichte dabei nicht beim Schlaf, sondern in den Mitochondrien. Jaroslav Lachký, Gründer von Mitochondriak®, fasst den Begriff sogar weiter: „Heute haben wir ein Problem nicht nur in der Nacht, sondern auch am Tag. Die meisten von uns leben nämlich von morgens bis abends unter künstlichem Licht, und so würde eher die Abkürzung ‚ALAD‘ passen (Artificial Light All Day, künstliches Licht den ganzen Tag).“ [Quelle]

Warum ist ALAN ein Problem unserer Zeit?

Weil sich Ihr Körper im Wechsel von hellem Tag und dunkler Nacht entwickelt hat – und genau diesen Kontrast hat das elektrische Licht verwischt. Vor seiner Erfindung lebten Menschen in intensivem Licht über 300 Lux oder in schwachem unter 30 Lux; heute verbringen wir vor allem abends Stunden im Zwischenbereich von 30 bis 300 Lux, schreiben Andrew Phillips und Kollegen (Monash University). [Quelle] Richard Stevens (University of Connecticut) schreibt: In Gebäuden ist es tagsüber zu dunkel, um die innere Uhr kräftig zu stellen, und nachts zu hell für echte Dunkelheit; das verändert Schlaf-Wach-Rhythmus, Körpertemperatur, Hormone und die Aktivität von Genen im ganzen Körper. [Quelle]

Nach einer Woche Zelten nur im natürlichen Licht begann die biologische Nacht der Teilnehmenden von Kenneth Wright (University of Colorado Boulder) mit dem Sonnenuntergang. [Quelle]

Wie wirkt ALAN im Körper?

ALAN wirkt über einen eigenen Lichtsensor im Auge: Das Melanopsin der Netzhaut meldet Ihrer inneren Uhr „Tag“, und die Zirbeldrüse stoppt die Melatoninbildung.

1. Das Auge misst die Tageszeit. Besondere Ganglienzellen der Netzhaut (ipRGC) sind selbst lichtempfindlich und melden Licht an die Hauptuhr im Hypothalamus, den suprachiasmatischen Nukleus (SCN), wie David Berson (Brown University) 2002 zeigte. [Quelle]
2. Blau-Cyan ist das stärkste Signal. Menschliches Melanopsin antwortet am stärksten bei rund 479 nm (Bailes und Lucas, University of Manchester). [Quelle] George Brainard (Thomas Jefferson University) fand in 627 nächtlichen Tests an 72 jungen Erwachsenen: Licht zwischen 446 und 477 nm unterdrückt das Melatonin am stärksten. [Quelle]
3. Die Nacht fällt aus. Solange der SCN „Tag“ meldet, bleibt die Zirbeldrüse im Tagmodus, und Ihren Organen fehlt Melatonin, das chemische Signal der Nacht. [Quelle]
4. Aus Nächten wird ein Dauerzustand. Chronisch wiederholt führt ALAN zu einer zirkadianen Fehlanpassung, die nach einer Übersicht von 85 Studien Psyche, Herz-Kreislauf-System und Stoffwechsel belasten kann; kurzwelliges Licht stört das Melatonin dabei auch, wenn es nicht hell ist (Cho und Kollegen, Korea University). [Quelle]

Ihre innere Uhr gleicht einem Nachtwächter, der nur eine Frage stellt: Ist es draußen dunkel? Jede helle Lampe nach Sonnenuntergang beantwortet sie mit Nein.

Wie wenig Licht genügt, um die Nacht zu stören?

Erstaunlich wenig: Schon gewöhnliches Zimmerlicht verkürzt Ihre innere Nacht. Joshua Gooley und Kollegen (Harvard Medical School) werteten Laborstudien mit 116 Gesunden von 18 bis 30 Jahren aus: Zimmerlicht unter 200 Lux in den acht Stunden vor dem Schlafengehen verzögerte gegenüber Dämmerlicht bei 99 % den Melatoninbeginn und verkürzte die Melatoninphase um rund 90 Minuten. [Quelle] Phillips und Kollegen belichteten 55 junge Erwachsene abends fünf Stunden lang: Im Mittel halbierten 24,6 Lux die Melatoninbildung, 10 Lux verschoben den Melatoninbeginn schon um 22 Minuten, und die persönliche Schwelle für die Halbierung reichte von 6 bis 350 Lux. [Quelle]

Bildschirme wirken mit: Christian Cajochen (Universität Basel) setzte 13 junge Männer abends fünf Stunden vor einen LED-Monitor mit mehr als doppelt so viel Licht bei 464 nm wie ein herkömmlicher Bildschirm; ihr abendlicher Melatoninanstieg wurde gebremst, und sie wurden weniger müde. [Quelle]

Was macht ALAN mit Ihren Mitochondrien?

Für uns ist das der Kern: ALAN nimmt Ihren Mitochondrien den nächtlichen Schutz durch Melatonin und stört den Rhythmus, nach dem sie atmen, sich teilen und erneuern. Russel Reiter (UT Health San Antonio) beschreibt Melatonin als Antioxidans, das gezielt in die Mitochondrien gelangt; dort liegt seine Konzentration weit über der im Blut. [Quelle] Fehlt Mäusen in der Leber das Uhrgen Bmal1, schwellen die Mitochondrien an, atmen schwächer und stehen unter mehr oxidativem Stress (Jacobi und Kollegen, Harvard T.H. Chan School of Public Health). [Quelle] Auch im menschlichen Muskel folgt die Leistung der Mitochondrien einem Tag-Nacht-Rhythmus, mit dem Tief um 13 und dem Hoch um 23 Uhr (van Moorsel und Kollegen, Maastricht). [Quelle]

Dauerlicht verändert Mitochondrien sichtbar: Mäuse nach 70 Tagen ohne Dunkelheit hatten in der Zirbeldrüse mehr geschwollene Mitochondrien mit weniger Cristae. [Quelle] Bei Ratten senkten drei Monate Dauerlicht das Melatonin im Blut auf unter ein Fünftel; Areshidze und Kollegen (Moskau) fanden verfettete Leberzellen mit geschädigten Mitochondrien und führen das auf den Melatoninmangel zurück. [Quelle]

Jaroslav Lachký erklärt das mit einem Gartenschlauch: „Eine geringere Geschwindigkeit des Wassers erhöht seinen Druck, wodurch sich der Schlauch ausdehnt.“ Verlangsamt sich der Elektronenfluss in der Atmungskette, passieren laut Lachký drei Dinge: „Am vierten Komplex entsteht weniger Wasser (Dehydratation), die Rotation des Motors verschlechtert sich (der Mensch verliert Energie), und das Mitochondrium vergrößert sich.“ Und er benennt, was dem Kunstlicht fehlt: „LED-Lichter, aber auch jedes künstliche Licht, das keine ‚Partner‘ (UV und Infrarot) an seiner Seite hat, schaden unseren Mitochondrien, die dadurch Energie verlieren und andere freie Radikale bilden, als sie normalerweise bilden würden.“ [Quelle] Dun-Xian Tan, Reiter und Kollegen rechnen vor: Glühlampen geben rund 90 % ihrer Energie als Nahinfrarot ab, LEDs und Bildschirme keines, und wir verbringen 93 % unserer Zeit drinnen – für sie die größte Verringerung der Sonnenexposition in der Geschichte der Menschheit. [Quelle]

Was zeigt die Forschung zu ALAN und Gesundheit?

Die Datenlage ist breit: Große Metaanalysen und Kohorten mit Lichtsensoren verbinden hellere Nächte mit schlechterem Schlaf, gedrückter Stimmung, gestörtem Stoffwechsel und Herz-Kreislauf-Risiken, und Experimente zeigen die Mechanismen.

Schlaf und Stimmung

Eine große Auswertung zum Schlaf kommt aus Deutschland: Julia Kretzschmar und Kollegen (TU Dresden) stuften die Vertrauenswürdigkeit ihrer Befunde als hoch ein. [Quelle] Zur Stimmung fanden Chen und Kollegen (Chinese Academy of Medical Sciences): Je mehr Licht in der Nacht, draußen wie drinnen, desto höher das Depressionsrisiko. [Quelle] Kenji Obayashi (Nara Medical University) maß die Helligkeit in den Schlafzimmern von 863 älteren Menschen: Wer nachts im Mittel 5 Lux oder mehr hatte, entwickelte in rund zwei Jahren fast doppelt so häufig depressive Symptome. [Quelle]

Stoffwechsel, Gewicht und Herz

Wie direkt Licht im Schlaf wirkt, zeigte Ivy Mason (Northwestern University) im Labor: Schon eine Nacht bei 100 Lux beschleunigte den nächtlichen Herzschlag und machte gesunde Erwachsene am nächsten Morgen insulinresistenter. [Quelle] Bei Mäusen verlagerte schwaches Licht in der Nacht das Fressen in die Ruhephase und ließ sie bei gleicher Kalorienmenge schwerer werden; durften sie nur in ihrer aktiven Phase fressen, blieb die Zunahme aus (Fonken und Kollegen, Ohio State University). [Quelle] Bei älteren Menschen in Hongkong stiegen mit dem Außenlicht an der Wohnadresse die Krankenhausaufenthalte und Todesfälle durch koronare Herzkrankheit (Sun und Kollegen). [Quelle]

Krebsforschung

Palomar-Cros und Kollegen (ISGlobal Barcelona) werteten 28 Beobachtungsstudien aus und fanden einen Zusammenhang zwischen Außenlicht in der Nacht und Brustkrebs. [Quelle] Im Juni 2019 stufte eine Arbeitsgruppe der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) Nachtschichtarbeit als wahrscheinlich krebserregend ein (Gruppe 2A); Thomas Erren (Universitätsklinikum Köln) und Kollegen fordern, gestörte Chronobiologie in allen Lebensbereichen zu erfassen, nicht nur bei Schichtarbeit. [Quelle]

Was unterscheidet Außen- und Innen-ALAN?

Außen-ALAN ist Lichtverschmutzung, die bis ins Schlafzimmer dringt; Innen-ALAN kommt aus Lampen und Bildschirmen direkt in Ihr Auge und zeigt in Studien zu Schlaf und Stimmung die stärkeren Zusammenhänge. Nach dem Weltatlas der Himmelshelligkeit von Fabio Falchi und Kollegen leben mehr als 99 % der Menschen in Europa unter einem lichtverschmutzten Himmel, 60 % sehen die Milchstraße nicht mehr. [Quelle] Christopher Kyba (Deutsches GeoForschungsZentrum Potsdam) wertete mit Kollegen 51.351 Sternbeobachtungen aus: Von 2011 bis 2022 wurde der Nachthimmel jedes Jahr um 7 bis 10 % heller. [Quelle]

Trotzdem wiegt Licht im eigenen Zuhause schwerer, denn es trifft das Auge aus nächster Nähe. In einer Metaanalyse mit 577.932 Teilnehmenden war Innenlicht in der Nacht stärker mit Schlafproblemen verbunden (Odds Ratio 1,74) als Außenlicht (1,19). [Quelle] Bei Depressionen zeigten Lichtmessungen am Bett (1,45) und am Handgelenk (1,30) stärkere Zusammenhänge als Satellitendaten (1,10). [Quelle] Die gute Nachricht: Innen-ALAN haben Sie selbst in der Hand.

Warum reagieren Kinder stärker auf ALAN?

Weil Kinderaugen mehr Licht zur Netzhaut lassen: Ihre Linse ist gerade für kurzwelliges Licht durchlässiger und ihre Pupillen sind größer, deshalb verlieren Kinder bei gleichem Licht fast doppelt so viel Melatonin wie Erwachsene. Shigekazu Higuchi und Kollegen (Kyushu University) belichteten Grundschulkinder und Erwachsene nachts mit 580 Lux: Das Melatonin der Kinder sank um 88,2 %, das der Erwachsenen um 46,3 %; gewöhnliches Zimmerlicht zu Hause senkte nur das der Kinder. [Quelle] Eine weitere Studie aus Fukuoka maß bei Kindern einen 1,48-mal so hohen Lichtempfang für die innere Uhr und eine 1,52-mal so starke Melatoninunterdrückung wie bei Erwachsenen. [Quelle]

Selbst bei Vorschulkindern unterdrückte eine Stunde mit nur 20 Lux rund um die gewohnte Schlafenszeit das Melatonin um 56 % bei kaltweißem und um 24 % bei warmweißem Licht (Hartstein und Kollegen, University of Colorado Boulder). [Quelle]

Warum gehört rotes Licht nicht zum ALAN-Problem?

Weil Melanopsin im roten Bereich kaum noch antwortet: Rotes Licht spricht die Melatonin-Uhr kaum an. Mariana Figueiro und Mark Rea (Rensselaer Polytechnic Institute) gaben zwölf Personen wiederholt je eine Stunde blaues oder rotes Licht mit 40 Lux: Nur das blaue senkte das nächtliche Melatonin, auf das Cortisol wirkten beide Farben. [Quelle] Tan, Reiter und Kollegen diskutieren sogar, ob das Nahinfrarot der Sonne tagsüber die Melatoninbildung in Zellen außerhalb der Zirbeldrüse anregt; bei harter Bewegung im Tageslicht stieg dieses Melatonin an. [Quelle]

Rot und Nahinfrarot von Sonne oder Feuer zählen deshalb für uns nicht zum ALAN-Problem. Dennoch setzen Mitochondriaks auch rotes Licht abends sparsam ein, denn geschlafen wird im Dunkeln.

So setzen Mitochondriaks das um

Mitochondriaks verzichten nicht auf Technik, sondern auf Licht zur falschen Zeit: tagsüber Sonne, abends Rot, nachts Dunkelheit – Lichthygiene statt Einschlafhilfe. Eine Expertengruppe um Timothy Brown (University of Manchester) empfiehlt am Auge tagsüber mindestens 250 Lux melanopische EDI, ab drei Stunden vor dem Schlafen höchstens 10 Lux, im Schlafzimmer höchstens 1 Lux. [Quelle] Bei 88.905 Menschen mit Lichtsensor war die Sterblichkeit umso niedriger, je heller ihre Tage, und umso höher, je heller ihre Nächte waren. [Quelle]

• Morgens raus: in den ersten 30 Minuten nach dem Aufwachen ins Tageslicht, auch bei Wolken, ohne direkt in die Sonne zu schauen.
• Tagsüber Sonne: Pausen im Freien, die Haut schrittweise an die Sonne gewöhnen (Lichtschwiele), ohne Sonnenbrand; drinnen lieber Glühlampe als weiße LED (siehe Glühlampe vs. LED).
• Abends rot: nach Sonnenuntergang rote Lampen ohne Blau- und Grünanteil, sparsam und indirekt, oder Kerzenlicht; Bildschirme ab etwa 21 Uhr aus, sonst eine Brille mit roten Gläsern (siehe Blaulichtfilter-Brillen am Abend).
• Nachts dunkel: Verdunkelung gegen Straßenlicht, Standby-LEDs abkleben, das Handy außerhalb des Schlafzimmers laden, bei Bedarf eine Schlafmaske.
• Bei Tageslicht essen: keine späten Mahlzeiten, feste Zeiten für Licht, Dunkelheit und Schlaf.

Verwandte Begriffe

• Blaues Licht – der kurzwellige Teil des Spektrums, der nachts am stärksten stört.
• Melanopsin – Lichtsensor der Netzhaut, über den ALAN die innere Uhr erreicht.
• Melatonin – Hormon der Dunkelheit und Schutzstoff der Mitochondrien.
• Zirkadianer Rhythmus – die innere Uhr, die ALAN aus dem Takt bringt.
• Mitochondrien – Kraftwerke der Zelle, die nach der Uhr arbeiten.
• Atmungskette – der Elektronenfluss, an dessen Ende Wasser entsteht.
• Oxidativer Stress – Überschuss an reaktiven Sauerstoffverbindungen.
• Freie Radikale – reaktive Moleküle, die Melatonin abfängt.
• Nahinfrarotlicht (NIR) – der unsichtbare Teil des Sonnenlichts, der LEDs fehlt.
• Photobiomodulation – rotes und nahinfrarotes Licht als Signal für die Zelle.
• Lichtschwiele – der Eigenschutz der Haut, der mit der Sonne wächst.

Häufige Fragen zu ALAN

Was bedeutet ALAN?

ALAN steht für Artificial Light at Night, auf Deutsch künstliches Licht in der Nacht. Gemeint ist jedes Kunstlicht in der biologischen Dunkelheit, vom Bildschirm bis zur Straßenlaterne vor dem Fenster. Für uns zählt, was ALAN im Körper auslöst: ein falsches Tagsignal, weniger Melatonin und eine innere Uhr, die mitsamt Ihren Mitochondrien aus dem Takt gerät.

Welches Licht ist in der Nacht am problematischsten?

Am stärksten stört blau-cyanes Licht zwischen etwa 446 und 477 nm, denn hier reagiert die Melatonin-Uhr am empfindlichsten. Weiße LEDs und Bildschirme geben reichlich davon ab, doch auch helles Licht anderer Farben zählt, wenn es spät und lange kommt. Rotes Licht spricht die Melatonin-Uhr dagegen kaum an.

Wie viel Licht reicht, um Melatonin zu unterdrücken?

Viel weniger, als die meisten denken: Im Mittel halbierten rund 25 Lux am Abend die Melatoninbildung junger Erwachsener, bei der empfindlichsten Person 6 Lux. Gewöhnliches Zimmerlicht verkürzte die innere Nacht um rund 90 Minuten. Fachleute empfehlen deshalb ab drei Stunden vor dem Schlafen höchstens 10 Lux melanopische EDI am Auge und im Schlafzimmer höchstens 1 Lux.

Reicht der Nachtmodus am Smartphone?

Nein, der Nachtmodus ist nur eine Teillösung: Er verschiebt die Farbe, doch der Bildschirm leuchtet weiter in Ihre Augen. Am Rensselaer Polytechnic Institute unterdrückte ein Tablet im Night-Shift-Modus das Melatonin mit warmer Einstellung nicht signifikant weniger als mit kühler; die Farbe zu ändern, ohne die Helligkeit zu senken, reicht nach den Autoren womöglich nicht aus. [Quelle] Mitochondriaks legen den Bildschirm abends weg oder tragen eine Brille mit roten Gläsern.

Stört auch Licht von draußen den Schlaf?

Ja: Straßenlicht dringt durch Fenster und Vorhänge ins Schlafzimmer und zählt zu ALAN. In einer Metaanalyse mit 577.932 Teilnehmenden war mehr Außenlicht in der Nacht mit häufigeren Schlafproblemen verbunden, Innenlicht sogar noch stärker. Abhilfe schaffen Verdunkelung, abgeklebte Standby-LEDs und bei Bedarf eine Schlafmaske. Ziel ist ein Schlafzimmer, in dem Sie die Hand vor Augen kaum sehen.

Ist rotes Licht am Abend in Ordnung?

Ja, rotes Licht ist für uns die beste Wahl für den Abend, denn es spricht die Melatonin-Uhr kaum an. In einer Laborstudie mit zwölf Personen senkte nur blaues Licht das nächtliche Melatonin, rotes nicht. Trotzdem setzen Mitochondriaks rote Lampen sparsam und indirekt ein und schlafen in echter Dunkelheit; für nächtliche Wege genügt ein schwaches rotes Nachtlicht.

Was hat ALAN mit meinen Mitochondrien zu tun?

Sehr viel: ALAN unterdrückt Melatonin, das die Mitochondrien schützt, und stört die innere Uhr, nach der sie atmen und sich erneuern. Bei Mäusen ohne das Uhrgen Bmal1 schwollen die Lebermitochondrien an; nach 70 Tagen Dauerlicht fanden Forscher in der Zirbeldrüse mehr geschwollene Mitochondrien. Jaroslav Lachký sieht darin die Folge eines verlangsamten Elektronenflusses: weniger Wasser am vierten Komplex, weniger Energie, größere Mitochondrien.

Was Sie sich merken sollten

• ALAN ist künstliches Licht in der biologischen Nacht; schon rund 25 Lux am Abend halbieren im Mittel die Melatoninbildung.
• ALAN trifft Ihre Mitochondrien doppelt: Es nimmt ihnen den Schutz des Melatonins und stört die Uhr, nach der sie arbeiten.
• Große Studien verbinden hellere Nächte mit schlechterem Schlaf, gedrückter Stimmung und gestörtem Stoffwechsel.
• Tagsüber Sonne, abends Rot, nachts Dunkelheit: So holen sich Mitochondriaks ihre Nacht zurück.

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